الفرق بين الأيون والإلكترون
يكمن الفرق الرئيسي بين الإلكترون والأيون في أن الإلكترون هو أحد جسيمات الذرة، ويمل شحنة سالبة، بينما الأيون هو مجموعة من الذرات التي قد تحمل شحنة سالبة أو موجبة، كما أن الأيون هو ذرة أو مجموعة ذرات مشحونة، وشحن الذرات يتم من خلال فقد أو اكتساب الإلكترونات، ويُمكن التفريق بين الأيون والإلكترون من حيث مفهوم كل منهما كما يأتي:
مفهوم الإلكترون
الإلكترون أحد الجسيمات المكونة للذرة يحمل شحنة سالبة اُكتشف من قبل العالم طومسون له كتلة صغيرة جدًا مقارنة بالبروتونات والنيوترونات فكتلة الإلكترون الواحد تساوي (1/1840) من كتلة البروتون الواحد أي أن كتلة 1840 إلكترون معًا تساوي كتلة بروتون واحد، للإلكترونات جسيمات مضادة تُسمى البوزترونات تتشابه مع الإلكترونات من حيث قيمة الشحنة التي يمتلكها، لكنه موجب الشحنة.
مفهوم الأيون
عُرف هذا المصطلح من قِبل العالم فارادي عام 1834 وكلمة أيون كلمة يونانية تعني "للذهاب"، فالأيون هو ذرة أو مجموعة من الذرات المرتبطة معًا تحمل شحنة أو أكثر سالبة أو موجبة، نعلم أن الإلكترون جسيم دون ذري يحمل شحنة سالبة، بينما الأيونات ذرات أو مجموعة من الذرات التي تحمل شحنة أو أكثر سالبة أو موجبة مثل ما يأتي:
- أيون الصوديوم الموجب ( Na).
- أيون الكلوريد السالب (-Cl).
- أيون الفوسفات الذي يحمل شحنة (-3).
- أيون الكبريتات يحمل شحنة (-2).
مفهوم الرابطة الأيونية
تنشأ الرابطة الأيونية بين ذرتين إحداهما تميل إلى فقد الإلكترونات وتكوين أيون موجباً والأخرى تميل إلى اكتساب الإلكترونات وتكوين أيون سالب والمركبات التي تتكون نتيجة تكوين هذه الرابطة تُعرف باسم المركبات الأيونية مثل مركب كلوريد الصوديوم (NaCl) ومركب أكسيد المغنيسيوم (MgO).
علاقة الإلكترون بتكوين الأيون
هناك فرق بين الذرة المتعادلة التي تمتلك عدداً من الإلكترونات حول النواة مساوٍ لعدد البروتونات في نواة الذرة ونتيجة لفقد أو اكتساب الإلكترونات في الذرة المتعادلة يتكون الأيون مثل ما يأتي:
ذرة الصوديوم المتعادلة
تحتوي على (11) إلكترون و (11) بروتون وعدد إلكترونات التكافؤ لديها يساوي (1) وعندما تفقد ذرة الصوديوم المتعادلة الإلكترون من مستوى طاقتها الأخير يصبح عدد إلكتروناتها (10) وعدد البروتونات (11) وبما أن عدد الإلكترونات الموجبة يزيد عن عدد الإلكترونات السالبة بمقدار واحد، فإن ذرة الصوديوم تكوّن أيونًا موجبًا (كاتيون الصوديوم).
ذرة الكلور المتعادلة
تحتوي على (17) إلكترون و(17) بروتون، وهذا يعني أن مستوى طاقتها الأخير يحتوي على (7) إلكترونات، وعندما تكتسب ذرة الكلور إلكترونًا إضافيًا يصبح عدد إلكتروناتها يزيد عن عدد بروتوناتها بمقدار واحد، وتكوّن بذلك ذرة الكلور أيونًا سالبة (أنيون الكلور).
ذرة المغنيسوم المتعادلة
عددها الذري (12) وتمتلك (12) إلكترون وعدد إلكترونات التكافؤ لديها يساوي (2) وعندما تفقد ذرة المغنيسيوم الإلكترونان من مستوى الطاقة الأخير لتصل إلى حالة الاستقرار يصبح لديها (10) إلكترونات و(12) بروتون؛ وبذلك تكوّن أيونًا ثنائيًا موجبًا.
ذرة الأكسجين المتعادلة
تحتوي على (8) إلكترونات و(8) بروتونات أي أن مستوى طاقتها الأخير فيه (6) إلكترونات تكتسب ذرة الأكسجين إلكترونين حتى تصل حالة الاستقرار؛ وبذلك يصبح لديها (10) إلكترونات و(8) بروتونات أي أن عدد الإلكترونات يزيد على عدد البروتونات بمقدار (2) وبذلك تكوّن أيونًا ثنائيًا سالبًا الذي يُسمى أيون الأكسيد السالب.
